[发明专利]一种具有较高表面张力的聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有较高表面张力的聚丙烯组合物及其制备方法，更具体的是通过在聚丙烯组合物体系中添加PP/PA接枝物，来提高聚丙烯组合物体系的表面活性，属于聚合物改性和加工领域。

背景技术

聚丙烯具有良好的加工性能、耐化学性，同时质轻、价格低廉，广泛应用于现代汽车工业中。在许多汽车内饰件中，如仪表板、门内板、转向盘等都需要粘附聚氨酯泡沫层，以增加汽车的安全性和乘客的舒适感。然而由于聚丙烯是一种表面能较低的非极性聚合物，其表面附着力非常差，用它制成的零件不经过表面预处理很难进行直接粘附聚氨酯泡沫层，零部件厂商为了提高聚丙烯材料所制内饰件的表面附着力，必须额外增加表面处理的工艺。

目前对聚丙烯零件进行表面预处理的方法主要有火焰处理、电晕处理、等离子处理或化学氧化处理等。火焰处理就是对零件表面用氧化火焰进行瞬时处理，消除表面吸附的小分子，除掉油污和弱界面层，同时在火焰的作用下，在聚丙烯表面产生自由基和离子等极性基团；电晕处理是指气体介质在电离后产生的各种粒子冲击到电极之间的聚丙烯制的零件上，使材料表面发生变化，表现为接触角减小，表面张力增大，表面粗糙度增加，粘合性能改善；等离子处理是指在10-2～10mmHg的低压条件下产生辉光放电(低温等离子体)，对零件表面进行改性，但是这种方法处理的效果会随着时间的推移而减弱，由于极性基团表面能比聚丙烯材料的表面能大，在长时间的空气环境中使用，有向内迁移趋势；化学氧化处理是用强氧化剂处理聚丙烯制的零件表面，使其表面粗化，并氧化产生极性基团，达到材料表面极性化的目的，但是这种方法在使用过程中要储存和使用大量强酸，工艺麻烦且污染环境。

目前火焰处理的方法已成为大多数的零部件厂商经常采用的提高聚丙烯所制内饰件表面张力的预处理方法。但是在实际生产中，火焰处理不当极易产生的不合格品，例如经过火焰处理的内饰件很容易由于温度的变化过大而发生变形，最终导致难以装配，造成较大的损失，此外火焰处理的过程既耗能又费时费力，生产效率明显降低。

为了改进聚丙烯的表面附着力，专利CN1566196A公开的聚丙烯复合材料，采用乙烯醋酸乙烯酯或丙酸乙烯酯聚合物与聚丙烯共混，制备具有极强附着力的聚丙烯复合材料，但是该专利组分成本较高，不易于市场化。专利CN101357967B公开以一种聚烯烃底材附着力促进剂的制备方法，将马来酸酐、顺丁烯二酸酐或反丁烯二酸酐在过氧化物作用下反应制备，所制备的促进剂用于处理聚丙烯时，能使聚丙烯附着力显著增强，同样，该技术成本高，也未见市场化。专利CN101638535A公开的改性聚丙烯塑胶涂料及生产工艺，采用聚丙烯、与乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氯化聚丙烯树脂、附着力树脂等混合，制备具有良好附着力的聚丙烯材料，但是聚丙烯用量很少，无法发挥聚丙烯廉价的优势。

可见传统聚丙烯材料在使用时，由于表面处理工艺的需要，不可避免地增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较高表面张力的聚丙烯组合物。用该材料注塑的零件表面活性高，可以摒弃繁琐的预处理操作，为零件的生产加工提高效率，降低成本。

本发明的另一个目的是为了提供这种聚丙烯组合物的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种具有较高表面张力的聚丙烯组合物，按重量百分比计，其组分和含量为：

聚丙烯               43～97

无机填料             0～35

增韧剂POE            0～15

PP/PA接枝物          1～10

抗氧剂               0.1～2

其他                 0～3。

本发明所适用的聚丙烯组合物体系中，所述的聚丙烯为不同流动性的均聚丙烯和嵌段共聚丙烯。其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在4～10mol％的范围内，均聚丙烯的结晶度在70％以上，等规度大于99％，聚丙烯的熔体流动速率(测试条件：230℃×2.16kg)为2～60g/10min。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或它们的组合物，其粒径范围均为1～20微米。

所述的增韧剂POE为线形乙烯-辛烯共聚物，密度为0.88～0.90g/cm³，熔体流动速率为0.5～10g/10min。